Jedan od najvažnijih aspekata koji treba razmotriti u smislu onoga na što se hemija fokusira je transformacija supstanci u druge, na šta se odnosi proučavanje hemijskih reakcija, zašto i kako se događaju.
U hemiji možemo posmatrati kako se stečeno znanje o nekoj supstanci koristi za njenu laku identifikaciju i dodjeljivanje njene upotrebe uz odgovarajuće sigurnosne mjere. Sastav, svojstva i transformacije materije su glavni fokus hemije, kao i analiza čestica, sila koje ih drže zajedno i različitih interakcija koje oblikuju strukture supstanci.
Šta je hemija?
Hemija je eksperimentalna nauka koji proučava kompozicija, u struktura i svojstva materije, kao i promjene koje može pretrpjeti i energija povezano s ovim promjenama. Drugim riječima, bavi se supstance koje čine svijet oko nas, od čestice koje ih čine i od različitih interakcije koje se mogu desiti između njih.
Hemija njegov oblik i način na koji se primjenjuje znatno su se promijenili Ako se uporedi s onom koja se prakticirala kada su kemičari bili poznati kao alkemičari, jer je trenutna znanost mnogo empiričnija i egzaktnija nego što je bila ranije, a to je postignuto zahvaljujući tehnološkom napretku koji je zauzvrat ugrađen u procesi naučnog istraživanja i njegove metode.
Hemija fokusira svoje studije na materiju svijeta i svemira Općenito, njegovi glavni ciljevi su svojstva, ustavi y transformacije Ova studija ispituje svojstva koja materija može imati u različitim okruženjima i pod utjecajem faktora koji mogu utjecati na njenu strukturu, kako bi se steklo precizno razumijevanje njenog funkcioniranja i njenih odgovarajućih ograničenja. To uključuje čvrste tvari, tekućine i plinove u našem svakodnevnom okruženju, kao i tvari prisutne u živim bićima ili čak nebeskim tijelima.
Svi ovi procesi su dobili naziv hemijske reakcijeI kao što se može vidjeti, hemija se zasniva na proučavanju ovih reakcija, koje su navele hemičare da formulišu razna pitanja i dale povoda za nove sumnje kao što su Zašto se događaju hemijske reakcije? y Kako izazivate ovakvu reakciju? Stoga se u većini hemijskih laboratorija može posmatrati kako se eksperimentiše s različitim supstancama, kako se one miješaju da bi se dobile željene reakcije i analizira energija koja se oslobađa ili apsorbuje u tom procesu.
Ova nauka je toliko opsežna i sadrži toliko informacija da bi osoba, ako pokuša naučiti sav do sada proučen sadržaj, mogla dobiti suprotan rezultat od željenog, postajući automat sposoban rješavati probleme koji su već riješeni, ali nesposoban reagovati na novi problem. Zato se moderno obrazovanje iz hemije toliko fokusira na razumjeti principe kao u razvoju habilidades para resolver problemas nove koristeći naučnu metodu.
Hemija se smatra najšire korištena nauka danasTo je zato što omogućava proizvodnju stotina proizvoda velike potražnje, što zahtijeva masovnu proizvodnju i preradu. Najtraženiji proizvodi napravljeni hemijskim procesima uključuju sredstva za čišćenje, insekticide, antibiotike, plastiku, kozmetiku, goriva, gnojiva, boje i napredne materijale., između ostalog.
Hemija se danas predaje na potpuno fleksibilan način, tako da se sutrašnji stručnjaci mogu lakše suočiti s problemima koji se mogu pojaviti. Budući hemičar mora biti sposoban da upravljati nomenklaturom, razumjeti fizičko-hemijsko ponašanje materije, poznaju ih glavne vrste hemijskih reakcija, uspostaviti odnose između kompozicija, struktura y reaktivnostKoristite sigurno laboratorij i procijeniti ekološki uticaj supstanci i procesa.
Šta tačno proučava hemija?
Kada dublje istražimo šta hemija tačno proučava, možemo reći da se ova nauka bavi različitim nivoima organizacije materije, od najvećih do najmanjih:
- MateriaMaterija: sve što ima masu i zauzima prostor. Hemija proučava kako se materija klasificira na čiste supstance (elementi i spojevi) i smjesekao i njihova fizička stanja i promjene.
- Hemijska jedinjenja: supstance koje sadrže više od jednog hemijskog elementa u fiksnim proporcijama. Hemija analizira kako se ovi spojevi formiraju, kako su predstavljeni (hemijske formule) i koja svojstva imaju.
- Molekule: grupe od dva ili više atoma spojenih pomoću hemijske vezeSvaki molekul ima specifična svojstva koja zavise od vrste atoma, njihovog broja i načina na koji su raspoređeni u prostoru.
- Atomiosnovne jedinice hemijskih elemenata. Hemija proučava njihove unutrašnja struktura (elektroni, protoni i neutroni), njihove elektronske konfiguracije i kako one određuju reaktivnost i periodična svojstva elemenata.
- Subatomske česticeElektroni, protoni i neutroni, kao i druge još manje čestice. Moderna hemija, podržana kvantnom fizikom, uključuje ove koncepte kako bi objasnila fenomene kao što su... linkovithe atomski spektri i ponašanje materijala.
Osim toga, hemija proučava hemijske reakcijeReakcije su procesi u kojima se jedna ili više početnih supstanci (reaktanata) transformiraju u različite supstance (produkte). Neki svakodnevni primjeri su... sagorijevanje papira, u oksidacija željeza ili stvaranje amonijaka iz dušik i vodikSvaka reakcija uključuje reorganizacija atoma i razmjena energijaTo nam omogućava da objasnimo fenomene raznolike poput ćelijskog disanja, korozije metala ili funkcioniranja baterija.
Etimologija riječi “Química”
U stvari, kao što se može vidjeti iz historije evolucije ove nauke, riječ potiče od naziva koji joj se obično davao u davna vremena, „alkemija", što se donekle razlikovalo od onoga što hemija danas proučava, budući da su se unutar nje mogle posmatrati i neke druge discipline, kao što je, na primjer, metalurgija, u fizikatradicionalna medicina ili čak filozofski i ezoterični aspekti.
Prije renesanse, alhemičari su često bili prozivani na ulicama. hemikalijeAli tek kasnije je počelo da se naziva hemija nauci koju su praktikovali, sada odvojenoj od svoje mistične komponente i fokusiranoj na eksperimentalne metodepažljiva mjerenja i formulisanje zakona.
Tačno porijeklo riječi "hemija" još uvijek nije jasno zbog različitih tumačenja njenog značenja. Međutim, velika zajednica se slaže oko definicije koja se čini logičnijom od drugih, navodeći da Dolazi od grčke riječi khymos ili khumus, što znači "sok" ili "sokovnik".aludirajući na ideju ekstrakcije esencije supstanci, što se prilično dobro uklapa u ono što hemija danas proučava.
Jedan od termina koji je također dao mnogo materijala za razmišljanje potiče iz arapskog jezika, od riječi koja se izgovara "al-kimia"Ali postoje i brojne spekulacije da potiče od Chemi, kimi o khamkoji su bili načini pozivanja na EgipatStoga bi prijevod na španski bio „umjetnost Egipta“. U svim slučajevima, ideja o umjetnost transformacije materije, koncept koji će kasnije postati rigorozna nauka.
Promjene u značenju "hemija"
Kao što je već primijećeno u ovom članku, riječ hemija se stalno mijenjala, i ne samo način na koji su civilizacije govorile u svojim određenim vremenima utiče na značenja, već i način na koji se sama nauka razvijala, jer se ono što hemija proučava posmatra iz različitih uglova već dugi niz godina.
Kada Termin hemija prvi put je upotrijebio Robert Boyle, koji ga je popularizirao širom 1661Bila je poznata kao nauka koja je proučavala principi mješovitih tijelaSamo godinu dana kasnije, pojavile su se alternativne definicije koje su ga više shvatale kao praktična umjetnost za otapanje i rekombiniranje supstanci. Više od jednog stoljeća, hemija se uglavnom smatrala eksperimentalnom vještinom.
Krajem 18. vijeka i tokom cijelog 19. vijeka, hemija je počela poprimati veću naučnu strogost; od otprilike 1830 Ideja da je to nauka koja proučava zakoni i svojstva molekulaKasnije, u 20. vijeku, oko 1947 Definicija je konsolidovana naglaskom na proučavanje supstance uključujući njihovu strukturu, reakcije koje ih transformišu i njihova svojstva. Od kraja 20. vijeka do danas (na primjer, od 1988 (od tada nadalje) koncept je proširen kako bi uključio materiju i višestruka polja povezana s njom, uključujući alate iz kvantne fizike, termodinamike i kinetike.
Tako je termin prešao put od mistične i praktične vizije (alhemije) do sistematske i multidisciplinarne koncepcije koja danas integriše matematičke, eksperimentalne i računarske metode.
Glavne grane hemije
Hemija je toliko široka da je, radi njenog uređenog proučavanja, podijeljena na nekoliko grane ili specijalnostiSvaki od njih se fokusira na vrstu supstance, nivo organizacije ili specifičnu primjenu, ali svi su međusobno povezani.
organska hemija
La organska hemija ili proučavanje ugljikove hemije ugljikovih spojevaOna je zadužena za proučavanje organski materijal, odnosno organska jedinjenja živih bića i mnogih sintetičkih materijala: ugljika, vodika, kisika, dušika i drugih elemenata koji formiraju lance i prstenove. Zahvaljujući ovoj grani, dizajniramo droge, plastike, boje, deterdženti i bezbroj supstanci prisutnih u svakodnevnom životu.
Neorganska hemija
La neorganska hemija Proučava elemente i spojeve koji nisu primarno sastavljeni od ugljikovih lanaca, kao što su metali, minerali, prodajni, oksidi i više keramički materijaliKljučno je za razumijevanje korozija, formiranje legure, sinteza pigmenti i ponašanje metalnih katalizatora, između ostalih primjena.
Opšta hemija
Poziv opšta hemija proučite zakonima, pravila, teorije i druge osnovne principe koji objašnjavaju ponašanje i sastav materije i energije. Uključuje teme kao što su atomska struktura, u periodni sistem, el Hemijska vezathe gas, las rešenja I to stehiometrija, i služi kao osnova za sve ostale grane.
Primijenjena i industrijska hemija
La primijenjena hemija To je grana koja ima za cilj korištenje naučno znanje za razvoj mnogih oblasti. Nastoji integrirati principe hemije u naš svakodnevni život i bavi se konkretnim problemima koji se odnose na druge nauke kao što su fizička hemija, u biohemija, u petrohemija, u agrohemikalije ili geohemija.
Usko povezano s tim je i Industrial Chemistry, koji se razvio u poslovnom okruženju i traži optimalna ekonomska i ekološka profitabilnost po prihvatljivoj cijeni. Ova grana se bavi metodama za proizvodnju hemijski reagensi u velikim količinamadizajnirati sigurne, efikasne i sve održivije procese, te primijeniti zelena hemija kako bi se smanjio otpad i emisije.
Biohemija
La biohemija proučavati kompozicija, las interakcije i hemijske reakcije na molekularnom nivou živi organizmiFokusira se na razumijevanju kako oni funkcionišu metabolički procesi, kako znam pohranjuje i prenosi genetske informacijekako se proizvodi energija u ćelijama i kako biomolekuli vole proteini, lipidi, ugljeni hidrati y nukleinske kiseline.
Fizička hemija
La fizička hemija ili fizička hemija proučava aspekte strukturni y energična hemijskih sistema. Oslanja se na zakone fizika objasniti pojave kao što su hemijska termodinamika (energija i spontanost reakcija), hemijska kinetika (brzina reakcije), elektrohemija (ćelije, baterije, korozija) i kvantna hemija (elektronsko ponašanje atoma i molekula).
Analitička hemija
La analitička hemija njegova osnovna svrha je otkriti e identificirati elementi i spojevi prisutni u uzorku, kao i kvantificirati ihRazvija metode za otkrivanje od čega su stvari napravljene i u kojem omjeru. To je bitno u kontrola kvaliteta hrane, lijekova, vode, tla, goriva i gotovo svakog proizvoda koji mora biti u skladu s propisima.
Nuklearna hemija
La nuklearna hemija proučite transformacije u jezgru atomai prirodne i inducirane. Analizirajte nuklearne reakcijeponašanje supstanci radioaktivni, proizvodnja izotopi korisno u medicini i oslobađanju Nuklearna energija, s primjenama u proizvodnji energije, medicinskoj dijagnostici i liječenju.
Astrohemija i druge specijalnosti
La astrohemija On se distancira od svakodnevnog svijeta kako bi se zainteresovao za hemijski sastav nebeskih tijela i hemijske procese koji se odvijaju u svemiru, putem astrofizike. Druge specijalnosti uključuju agrohemikalije (đubriva, pesticidi, tla), geohemija (sastav stijena i minerala), hemija materijala (polimeri, pametni materijali, nanomaterijali) ili hemija životne sredine (zagađenje, tretman vode i zraka).
Značaj hemije u današnjem životu
Hemija može biti predmet kojeg se mnogi ljudi boje jer je, zbog svoje složenosti, jedan od najtežih smjerova za završiti tokom studija, budući da ne uživaju svi u tome. Međutim, šta hemija proučava A šta to podrazumijeva je veoma važno za razvoj života kakvog danas poznajemo.
Većina proizvodnih procesa Mnogi proizvodi koji se danas svakodnevno koriste zahtijevaju hemijski procesi kako bi se izvršili. Među njima se mogu uočiti svi sljedeći: proizvodi za čišćenje proizvodi za domaćinstvo, njega vozilakozmetika i ostali artikli lična higijena. Takođe i oni prerađena hrana Oni podliježu hemijskim kontrolama kako bi se osigurala njihova sigurnost i očuvanje.
Čak i za proizvodnju proizvoda od metal Slični materijali poput cinka, željeza, srebra i zlata, između ostalih, također zahtijevaju hemijske procese jer se njihovi prvobitni oblici moraju modificirati. Primjeri proizvoda ove vrste uključuju... prstenje, las ključevi, las alatiStolice, stolovi, čaše, pribor za jelo i još mnogo toga. Svi oni prolaze kroz faze pročišćavanje, legura, termičke obrade o premazi koji su dizajnirani zahvaljujući hemiji.
Plastika je jedan od najčešće korištenih materijala u današnjem životuPokazalo se vrlo korisnim, uprkos protestima mnogih ljudi koji tvrde da je velika potražnja uzrokovala prekomjerno zagađenje okoliša, jer je praktično nemoguće brzo se razgraditi. Hemija trenutno radi na razvoju bioplastika, reciklirajući polimeri i procesi hemijsko recikliranje za ublažavanje ovog problema.
U svijet mode Ovi procesi se također mogu primijetiti, jer su čak i materijali poput plastike počeli dobivati na važnosti u proizvodnji odjeće i drugih predmeta, kao i u sektoru tehnologijaTo je zato što većina mobilnih telefona, tableta, računara i laptopa sadrži plastiku i druge napredne polimere među svojim materijalima. Nadalje, koriste se sintetička vlakna hemijski konstruisani za poboljšanje sportskih performansi, udobnosti ili izdržljivosti.
La Medicina Hemija je jedno od najvažnijih područja u ljudskom životu, jer je to sredstvo kojim se suočavamo s bolestima koje mogu uzrokovati čak i smrt. Zahvaljujući proučavanju hemije, uspjeli smo identificirati tvari i manipulirati njima kako bismo ih transformirali u... lijekovi koji se koriste za liječenje patologija, razvoj vakcinacije, stvoriti anestetici, antibiotici i napredne terapije koje produžavaju i poboljšavaju kvalitet života.
Zamislite samo jedan dan bez hemije u ljudskom životu. Bilo bi toliko strašno da bi čak i ustajanje i pranje zuba za početak dana bilo nemoguće, jer... pasta za zube Za njegovu proizvodnju potrebni su hemijski procesi. Ne bi bilo sapun, deterdžent, gorivo za transport, pouzdana električna energija, građevinski materijal, lekova niti sigurno konzerviranu hranu.
Koja je svrha hemije u društvu?
Hemija igra fundamentalnu ulogu, kako zbog mjesta koje zauzima u prirodne nauke što se tiče vašeg Ekonomski značaj i njegovu sveprisutnost u svakodnevnom životuNeki od njegovih najznačajnijih doprinosa su:
- Proizvodnja energijeManipulacijom goriva, ugljikovodika i nuklearnih reakcija, generira se toplinska i električna energija koja napaja domove, industriju i prijevozna sredstva.
- Proizvodnja naprednih materijalasintetička vlakna, pametni materijali, tekući kristali, specijalni polimeri i spojevi koji omogućavaju proizvodnju od LCD ekrani gore solarni paneli o medicinski implantati.
- Farmaceutski razvojHemija nam omogućava da shvatimo kako lijekovi interaguju s tijelom, da ih sintetiziramo nova jedinjenjakako bi se poboljšala njegova efikasnost i smanjile nuspojave.
- Poboljšanje poljoprivredekroz proučavanje hemija tla su dizajnirani gnojiva, pesticidi y metode konzervacije koji pomažu u povećanju proizvodnje hrane i borbi protiv gladi.
- Sanitizacija i dekontaminacijaZahvaljujući dezinfekcijskim sredstvima, deterdžentima i procesima... prečišćavanje vode i tehnologije tretman otpadaJavno zdravlje je zaštićeno i ulažu se napori da se sanira dio ekološke štete uzrokovane ljudskim aktivnostima.
Odnos hemije s drugim disciplinama i karijernim putevima
Hemija je blisko povezana s drugim naukama kao što su fizika (koja proučava sile i energiju koje utiču na materiju), biologija (koji se oslanja na hemiju kako bi objasnio vitalne procese), geologija (sastav stijena i minerala) ili inženjering (dizajn procesa i proizvoda). Zato mnoge univerzitetske diplome uključuju snažnu hemijsku osnovu.
Srodne discipline uključuju biomedicinske nauke, u kemijski inženjering, u procesno inženjerstvo, u biotehnologija, u biohemija, u industrijski inženjering ili geologijaU svima njima, hemija doprinosi analitičke metode, razumijevanje reakcije i kriterije za dizajniranje sigurnijih i efikasnijih materijala, procesa i tehnologija.
Diplomirani hemičar može raditi u industrijski sektor (proizvodnja, kontrola kvalitete, razvoj proizvoda u sektorima kao što su hrana, farmaceutski proizvodi, petrohemikalije, kozmetika, materijali, elektronika, čišćenje ili okoliš), u polje istraživanja (javne i privatne laboratorije, istraživačko-razvojni centri) ili u podučavanjekako u srednjoškolskom tako i u univerzitetskom obrazovanju. Oni također mogu obavljati zadatke vezane za hemijska sigurnost, u upravljanje okolišem ili regulativa proizvoda.
Sveukupno, hemija se predstavlja kao umjetnost otkrivanja tajni materije i ključni alat za rješavanje izazova kao što su ekološka održivost, u sigurnost hrane, u Salud ili razvoj novih tehnologija, pokazujući da bez hemije ne bi bilo moguće razumjeti svijet kakav poznajemo ili krenuti prema boljem svijetu.